油茶幼林套種西瓜對油茶生長?經(jīng)濟(jì)效益?土壤理化性質(zhì)的影響

謝向譽(yù) 魏本柱 康金林 吳志強(qiáng) 徐鑫 王蘭英

摘要 [目的]探究油茶幼林套種西瓜在贛南地區(qū)的可行性。[方法]在贛南油茶種植山區(qū)以西瓜和油茶為試驗材料，采用油茶幼林套種西瓜和幼林油茶純種（對照）2個不同種植方法，比較研究了浪潮甜王西瓜03號、雪峰黑媚娘、農(nóng)科大6號、荃銀高科4個西瓜品種在贛南油茶幼林的產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及生長勢方面的差異，然后以篩選出的套種西瓜品種作為套種材料，比較研究了油茶幼林套種西瓜對油茶生長、經(jīng)濟(jì)效益及土壤理化性質(zhì)的影響。[結(jié)果]間套種西瓜對油茶幼林株高、地徑、冠幅（南北、東西）、SPAD沒有顯著影響;間套種西瓜可顯著降低油茶幼林地表溫度，顯著提高油茶幼林地表濕度;間套種西瓜可顯著降低土壤容重，顯著增加土壤孔隙度和土壤含水率，顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤速效氮、速效磷、速效鉀;效益分析表明，油茶幼林套種西瓜平均年凈利潤為18 195 元/hm 且油茶幼林套種不同品種西瓜的經(jīng)濟(jì)效益有顯著差異。[結(jié)論]油茶幼林套種西瓜是一種可借鑒的套種模式。

關(guān)鍵詞 油茶;幼林;套種;西瓜

中圖分類號 S 794.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）21-0133-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.032

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effect of Interplant of Young Camellia oleifera Forest on Camellia oleifera Growth，Economic Benefit and Soil Physicochemical Properties

XIE Xiang-yu?? WEI Ben-zhu? KANG Jin-lin1 et al

（1.Ganzhou Forestry Research Institute， Ganzhou， Jiangxi ?341000; 2.Ganzhou Agricultural Mechanization Research Institute， Ganzhou， Jiangxi 341000）

Abstract [Objective]To explore the feasibility of interplanting watermelon in Camellia oleifera young forest in southern Jiangxi.[Method]Watermelon and? Camellia oleifera seedlings were used as experiment material， and two different planting models， Camellia oleifera interplanting watermelon model （treatment） and single Camellia oleifera model （control） were designed in this experiment.The yield， economic benefit and growth potential of different varieties （Langchao Tianwang 03， Xuefen Heimeiniang， Nongkeda 6， Quanying Gaoke） were compared and studied， and the selected watermelon varieties were used as material for the next experiment， and the effects of interplanting watermelon on the growth， economic benefit and soil physical and chemical properties of Camellia oleifolia were studied.[Result]The results showed that interplanting watermelon model had no significant effect on plant height，ground diameter，crown diameter （south-north， east-west）， and SPAD of Camellia oleifera;interplanting watermelon could significantly reduce the surface temperature of young Camellia oleifera forests and significantly increase the surface humidity of young Camellia oleifera forests; interplanting watermelon can significantly reduce soil bulk density， significantly increase soil porosity and soil moisture content， and also significantly increase soil organic matter content， soil available nitrogen， soil available phosphorus， and soil available potassium;The economic benefit analysis showed that? interplanting watermelon in young Camellia oleifera forests? can? get 18 195 yuan/hm2. [Conclusion]Interplanting watermelon in Camellia oleifera forest can be used for a good reference.

Key words Camellia oleifera;Young forest;Interplanting;Watermelon

基金項目 贛州市柔性引進(jìn)博士人才項目“油茶林復(fù)合經(jīng)營增效模式構(gòu)建與示范”。

作者簡介 謝向譽(yù)（1983—），男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，副研究員，碩士，從事幼林油茶復(fù)合經(jīng)營及生物育種研究。*通信作者，高級農(nóng)藝師，從事油茶遺傳育種研究。

收稿日期 2021-02-22;修回日期 2021-05-06

油茶（Camellia oleifera）屬于山茶科山茶屬，為常綠小喬木或灌木，是我國特有的木本食用油料源樹種，與油橄欖（Olea europaea）、油棕（Elaeis guineensis）、椰子（Cocnucifera）并稱世界“四大木本油料植物”[1-4]。油茶主要產(chǎn)品為茶油，是一種純天然高級植物油，被稱為“東方橄欖油”，其脂肪酸主要由油酸、亞油酸等成分組成，含有多種功能性成分[5-6]。油茶經(jīng)濟(jì)效益前景巨大，目前油茶在我國面積已達(dá)近450萬hm 山茶油年產(chǎn)量55萬t，總產(chǎn)值近700億元[7]，因而油茶產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)社會具有重大作用。近年來，我國糧油供求矛盾日益突出，每年食用油進(jìn)口量為需求總量的60%左右[8]。我國作為世界上最大的食用油進(jìn)口國，糧油安全問題越來越突出。我國對油茶產(chǎn)業(yè)也越來越重視，2016年國家發(fā)改委、原農(nóng)業(yè)部、國家林業(yè)局聯(lián)合印發(fā)《全國大宗油料作物生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃》，首次將油茶作為大宗油料作物納入國家食用植物油安全戰(zhàn)略大局中統(tǒng)籌支持，在2017年，《林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》將油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展工程列入11個林業(yè)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)工程。綜上可知，大力發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)符合社會和國家的當(dāng)下需求。

油茶是多年生植物，一般3年后開始結(jié)果，8年后達(dá)到盛產(chǎn)，因為油茶種植前3年不能產(chǎn)果，只有投入、沒有產(chǎn)出的現(xiàn)實(shí)阻礙了油茶新造林的推廣，阻礙了油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。種植前幾年油茶屬灌木或小喬木樹種樹冠擴(kuò)展較慢，林地內(nèi)空間較大，適合周期較短的作物種植[9-10]。該研究在贛南油茶種植區(qū)新造林第3年的幼林中套種西瓜，首先在油茶幼林試驗區(qū)篩選出表現(xiàn)優(yōu)良的西瓜品種，然后對贛南油茶幼林中表現(xiàn)優(yōu)良的品種進(jìn)行套種，進(jìn)一步通過研究套種西瓜對油茶生長、經(jīng)濟(jì)效益及土壤理化性質(zhì)的影響來探討贛南地區(qū)油茶套種西瓜的可行性，以期為提高油茶幼林前期經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于江西省贛州沙石鎮(zhèn)林科所油茶幼林基地（114.94°E，25.78°N），海拔300～500 m，屬于山地和丘陵地區(qū)，該區(qū)土層較為貧瘠，石礫較多，土壤類型為紅壤土。該區(qū)大氣候類型屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，平均降水量為1 318.9 mm，平均氣溫為20.2 ℃，無霜期一般在350 d以上。試驗設(shè)置在山坡標(biāo)準(zhǔn)油茶種植條帶上，試驗地選擇油茶株高、地徑等長勢相對一致的條帶。

1.2 試驗材料

供試材料為西瓜和油茶。供試西瓜：浪潮甜王西瓜03號、雪峰黑媚娘、農(nóng)科大6號、荃銀高科;供試油茶：GLS贛州油1號（3年苗齡）。

1.3 試驗方法 于2019年4月開展油茶幼林套種西瓜的品種篩選初步試驗，在浪潮甜王西瓜03號、雪峰黑媚娘、農(nóng)科大6號、荃銀高科4個西瓜品種中進(jìn)行篩選。采取隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)180 m 在贛州市林業(yè)科學(xué)研究所油茶基地設(shè)3個試驗點(diǎn)（1號、2號、3號），3個具有小氣候差異的試驗點(diǎn)可以更大程度地代表結(jié)果的可靠性。4個西瓜品種統(tǒng)一采取育苗盤進(jìn)行育苗，然后在出苗后25 d左右進(jìn)行移栽，并在后續(xù)進(jìn)行觀測;在2020年，將2019年篩選出的西瓜品種作為試驗材料套種在油茶幼林試驗基地，設(shè)油茶-西瓜處理（油茶套種西瓜）和對照處理（油茶純種，CK）2個處理，采取隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，每處理設(shè)3個重復(fù)。

1.4 項目測定

2019年試驗主要測定項目包括育苗出苗率、移栽成活率、移栽后生長勢、不同品種西瓜產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益;2020年測定項目包括株高、地徑、冠幅（東西、南北）、葉綠素含量、林下溫度、林下濕度、土壤容重、土壤孔隙度、土壤含水率、pH、有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量及套種新增投入和產(chǎn)出。

每組處理隨機(jī)選擇20株油茶進(jìn)行測量，3次重復(fù)。株高與冠幅用鋼卷尺測量，精確到0.1 cm;地徑采用游標(biāo)卡尺測量，精確到0.01 mm;葉綠素含量（SPAD）采用SPAD 502葉綠素含量測定儀測定，選擇頂端健康成熟當(dāng)年生新梢倒數(shù)第3、4葉位，分別在葉基、葉中和葉尖處測得SPAD值，每株測定6片成熟葉片，求出每片葉平均值，每處理3次重復(fù);林下溫度與濕度采用浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司的溫濕度光測定儀（DJL-18）測定，選擇距離油茶基部下60 cm的地表進(jìn)行測定，在西瓜收獲前10 d選擇晴朗的天氣進(jìn)行測定，具體時間為14：00—15：00;土壤容重：對地表下30 cm土樣采用環(huán)刀法測定;土壤孔隙度采用土壤容重?fù)Q算法計算;土壤含水率采用烘干法測定;土壤pH采用電位法測定;土壤速效鉀含量采用森林土壤鉀測定法測定（LY/T 1234—2015）;土壤有效氮含量采用森林土壤氮測定法（LY/T 1228—2015）測定;土壤有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗分光光度法 （HJ 704—2014法）測定;土壤有機(jī)質(zhì)含量采用森林土壤有機(jī)質(zhì)測定法及碳氮化的計算方法（LY/T 1237—1999）;套種產(chǎn)出與投入：按照西瓜品種近年來的價格與實(shí)際產(chǎn)量計算產(chǎn)出，按照實(shí)際投入費(fèi)用計算投入。

1.5 數(shù)據(jù)分析 采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)計算; 采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行T檢驗分析，對2個處理差異顯著性水平進(jìn)行分析檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同西瓜品種套種后的生長勢、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益

由表1可知，綜合表現(xiàn)最好的西瓜品種為浪潮甜王0 其產(chǎn)量、凈收益在3個試驗點(diǎn)均高于其他3個品種;其次為雪峰黑媚娘，其產(chǎn)量、凈收益3個試驗點(diǎn)均顯著高于農(nóng)科大6號和荃銀高科;浪潮甜王03、雪峰黑媚娘在3個試驗點(diǎn)中的生長勢也表現(xiàn)為強(qiáng)生長勢。綜合評價4個西瓜品種，浪潮甜王03是贛南地區(qū)油茶幼林套種西瓜的較佳品種，其次為雪峰黑媚娘。

2.2 套種西瓜對油茶幼林植株生長的影響

采用2019年篩選出綜合表現(xiàn)最好的浪潮甜王03西瓜品種作為2020年油茶幼林套種試驗的品種。由表2可知，在3個試驗點(diǎn)油茶-西瓜模式（套種）的油茶株高、地徑、冠幅、SPAD較油茶純種（CK）總體上略有增加，但差異不顯著，這表明在贛南地區(qū)油茶幼林套種西瓜對油茶地上生長沒有明顯的影響。

2.3 套種西瓜對油茶幼林植株林下溫濕度的影響 由表3可知，

油茶-西瓜模式（套種）可有效降低油茶幼林地表溫度，并明顯提高油茶幼林地表濕度。3個試驗點(diǎn)中，油茶-西瓜模式下油茶幼林的地表溫度和濕度較油茶純種模式差異顯著。3個試驗點(diǎn)油茶-西瓜模式下的地表溫度較CK分別下降了6.7、5.2、5.4 ℃，降幅分別為15.3%、12.6%、12.4%;地表濕度分別增加了20.1、20.8、17.9百分點(diǎn)，增幅分別為60.4%、61.4%、53.9%。綜上表明，油茶-西瓜模式可以顯著改善油茶幼林地表溫濕度。

2.4 套種西瓜對土壤理化性質(zhì)的影響

由表4可知，油茶-西瓜模式可以明顯改善油茶幼林土壤物理性狀。3個試驗點(diǎn)油茶-西瓜模式顯著降低了油茶幼林土壤容重，顯著提高了土壤孔隙度和土壤含水率。

由表5可知，油茶幼林土壤pH與CK之間無顯著差異，但油茶-西瓜模式顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、速效氮含量，明顯改善了土壤化學(xué)性狀。在1號、2號、3號點(diǎn)油茶-西瓜模式較CK顯著提高了有機(jī)質(zhì)含量，分別提高了7.3、5.4、4.3 g/kg，增幅分別為57.0%、41.9%、32.6%;速效氮含量分別提高了4.0、13.0、5.0 mg/kg，增幅分別為3.7%、12.4%、4.8%;速效磷含量分別提高了10.0、16.0、8.0 mg/kg，增幅分別為7.0%、11.4%、5.7%;速效鉀含量分別提高了21.6、9.8、12.2 mg/kg，增幅分別為43.0%、18.3%、23.6%。

2.5 套種西瓜經(jīng)濟(jì)效益

由表6可知，套種西瓜需要增加21 565元/hm2的投入，幼林油茶試驗地屬于山地，耗費(fèi)人力較多，人工費(fèi)是投入的主要部分（包括西瓜種植與移栽費(fèi)、除草、施肥、收獲費(fèi)共計14 100元/hm2），然而套種西瓜的年收益可達(dá)39 960元/hm 年凈利潤18 195元/hm 這表明與純種油茶比較，套種西瓜可較好地提高幼林油茶的經(jīng)濟(jì)效益。

3 討論

3.1 贛南地區(qū)油茶幼林套種西瓜品種的篩選

不同西瓜品種在不同生態(tài)類型和不同立地條件下栽培區(qū)適應(yīng)性不一致。贛南油茶種植區(qū)大部分屬于丘陵山區(qū)，土壤砂石較多，立地條件一般，而贛南氣候?qū)儆谥衼啛釒嘏瘽駶櫦撅L(fēng)氣候，四季比較分明，因此針對以上贛南油茶種植區(qū)的立地條件和氣候類型，需要篩選出適于在贛南油茶區(qū)套種的西瓜品種，該西瓜品種需具有一定的抗逆性，且生長勢較強(qiáng)，可以產(chǎn)生較好經(jīng)濟(jì)效益的品種。該研究通過前期調(diào)研，選定雪峰黑媚娘、農(nóng)科大6號、浪潮甜王03、荃銀高科4個西瓜品種為試驗材料，在3個試驗點(diǎn)對其調(diào)查與觀測發(fā)現(xiàn)，在生長勢與經(jīng)濟(jì)效益等方面綜合表現(xiàn)最好的為浪潮甜王0 其次為雪峰黑媚娘。

3.2 贛南地區(qū)油茶幼林套種西瓜對油茶生長的影響

該試驗對油茶-西瓜模式和油茶純種的油茶株高、地徑、冠幅（東西、南北）進(jìn)行了觀測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，套種西瓜對油茶株高、地徑、冠幅、SPAD無顯著差異，說明套種西瓜對油茶幼林地上部生長無明顯影響。然而，該研究尚未對2個模式下的油茶幼林地下根系進(jìn)行研究，有待今后進(jìn)一步研究。

3.3 贛南地區(qū)油茶幼林套種西瓜對林地土壤的影響

土壤是實(shí)現(xiàn)油茶穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要保障。該研究發(fā)現(xiàn)，油茶-西瓜模式可以顯著降低土壤容重，顯著提高土壤孔隙度和土壤含水率，可有效改善土壤物理性狀，這與馮金玲等[11]研究的油茶林套種毛豆等結(jié)果相似，馮金玲等[11]在油茶林下套種毛豆、花生等發(fā)現(xiàn)不同套作模式土壤的非毛管孔隙度、毛管孔隙度、總孔隙度和土壤通氣度均存在顯著性差異，且顯著性高于空白對照;柏明娥等[12]在油茶林下間種決明發(fā)現(xiàn)套種可以增加地表覆蓋，降低水分蒸發(fā)，從而提高土壤含水率，并降低土壤溫度，與該研究結(jié)果相一致。由于試驗點(diǎn)均在油茶幼林地進(jìn)行，油茶幼林前期地面裸露面積較大，土壤發(fā)生的侵蝕較為嚴(yán)重，尤其在春夏多雨季節(jié)，套種西瓜后西瓜藤蔓可較好地覆蓋裸露油茶幼林，有效增加地表覆蓋度，進(jìn)而避免雨水直接沖刷，減緩地表徑流，另外增加地表覆蓋度，還可降低高溫天氣時的地表溫度，減少土壤水分蒸發(fā)，增加土壤含水量，從而創(chuàng)造了油茶幼林生長的良好小氣候。

適宜油茶生長的土壤pH為5.00～6.51[13]，然而該試驗田土壤pH為4.5左右，經(jīng)過西瓜套種后土壤pH顯示略有提高，但與對照處理相比無顯著差異，說明西瓜套種對油茶幼林土壤pH無明顯影響，可考慮對其施用適量熟石灰進(jìn)行改良;套種西瓜油茶幼林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效氮、速效鉀均顯著提高，這可能是由于套種西瓜可以更好地創(chuàng)造油茶幼林的小氣候，此外西瓜根系生長改善了土壤結(jié)構(gòu)等環(huán)境，從而促進(jìn)土壤微生物更好地改善土壤化學(xué)性質(zhì)。 滕維超等[14]進(jìn)行油茶間套種大豆研究，發(fā)現(xiàn)間套種可以有效調(diào)高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、速效氮。丁怡飛等[15]研究油茶間作鼠茅草，結(jié)果表明，鼠茅草間作也能增加土壤速效氮、速效鉀等含量，這與該研究結(jié)果相類似。套種西瓜不僅可以改善幼林油茶土壤理化性質(zhì)，還能提高油茶幼林前期的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 贛南地區(qū)油茶幼林套種西瓜可提高油茶幼林種植前期的經(jīng)濟(jì)效益

該研究表明，在贛南油茶幼林中套種西瓜可大大提高油茶幼林的經(jīng)濟(jì)效益，且通過對4個品種的篩選發(fā)現(xiàn)，浪潮甜王03在生長適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)效益等方面綜合表現(xiàn)最好，雪峰黑媚娘次之。彭秀等[16]通過油茶間套種大豆、辣椒、茄子試驗，發(fā)現(xiàn)間套作可以提高油茶林地經(jīng)濟(jì)效益，其中間套種茄子效益最好;滕維超等[14]通過油茶林下間作紅薯、辣椒、大豆、油菜，發(fā)現(xiàn)間作模式經(jīng)濟(jì)效益均比油茶單作模式高，且油茶-紅薯間作模式經(jīng)濟(jì)效益最高。然而任何農(nóng)業(yè)試驗結(jié)果均有區(qū)域性限制，該試驗研究地處贛南山區(qū)，油茶林山坡地石頭較多，土壤貧瘠，因此該試驗選擇了一種較為抗旱的西瓜品種作為套種作物，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，平均年凈利潤可達(dá)18 195元/hm2。

4 結(jié)論

該研究結(jié)果表明，春季在贛南地區(qū)油茶幼林中采用油茶-西瓜套種模式對油茶幼林生長沒有產(chǎn)生顯著影響，但可以明顯改善油茶幼林土壤理化性質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，是一種可借鑒推廣的較好模式，且經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)油茶幼林套種西瓜品

種可以選擇浪潮甜王03或雪峰黑媚娘，其在贛南山區(qū)的油茶幼林中具有較好的適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)效益。

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